2021-2022學(xué)年湖北省武漢市堤東街中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年湖北省武漢市堤東街中學(xué)高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖甲所示為一小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，A為交流電流表，線圈繞垂直于磁場的水平軸OO沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖象如圖乙所示，電阻R的阻值為。下列說法正確的是（ ）A. 電流表示數(shù)為10 AB. 線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50 rad/sC. 0.01 s時線圈平面與中性面垂直D. 電阻R上的熱功率為200W參考答案：AC【分析】由題圖乙可知交流電電流的最大值、周期，電流表的示數(shù)為有效值，感應(yīng)電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快

2、，根據(jù)即可求出電阻R上的熱功率?！驹斀狻繄D乙可知交流電電流的最大值是，則有效值為，由于電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù)I=10A，故A正確；角速度，故B錯誤；0.01s時線圈中的感應(yīng)電流達(dá)到最大，感應(yīng)電動勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快，磁通量為0，故線圈平面與磁場方向平行，故C錯誤；根據(jù)，代入數(shù)據(jù)可得：，故D錯誤。所以AC正確，BD錯誤?！军c睛】本題考查交變電流產(chǎn)生及有效值的定義，要注意明確電流表示數(shù)、機(jī)器銘牌上所標(biāo)的電流值、電壓值等均為有效值。2. 參考答案：A3. 光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)，目前，我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)下列說法

3、正確的是( )A光纖通信是利用光作為載體來傳遞信息 B光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的衍射原理C光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的全反射原理 D光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的色散原理參考答案：AC4. 我國研制的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，系統(tǒng)由5顆地球同步軌道衛(wèi)星和30顆低軌衛(wèi)星組網(wǎng)而成(如圖)，這些衛(wèi)星的運動均可視為勻速圓周運動。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)計劃到2020年完全建成。關(guān)于該導(dǎo)航系統(tǒng)，下列說法正確的是A. 系統(tǒng)中的地球同步軌道衛(wèi)星可以定位在成都正上方B. 系統(tǒng)中衛(wèi)星的運行速度可以大于11.2 km/sC. 系統(tǒng)中衛(wèi)星的運行周期和月亮繞地球運行的周期可能相同D. 系統(tǒng)中從地面發(fā)射質(zhì)量為m的同步衛(wèi)

4、星比發(fā)射質(zhì)量為m的低軌衛(wèi)星所需的能量更多參考答案：DA項：同步衛(wèi)星相對地球靜止，同步衛(wèi)星位于赤道平面內(nèi)，成都不在赤道上，因此地球同步軌道衛(wèi)星不能定位在成都正上方，故A錯誤；B項：11.2km/s是地球的第二宇宙速度，達(dá)到此速度的物體可以脫離地球的吸引，系統(tǒng)中的衛(wèi)星沒有脫離地球的吸引，系統(tǒng)中的衛(wèi)星的運行速度小于7.9km/s，故B錯誤；C項：衛(wèi)星繞地球做圓周運動的周期：，衛(wèi)星的軌道半徑小于月亮的軌道半徑，則衛(wèi)星的周期小于月亮的周期，故C錯誤；D項：衛(wèi)星軌道半徑越大發(fā)射衛(wèi)星時克服地球引力做功越多，因此系統(tǒng)中從地面發(fā)射質(zhì)量為m的同步衛(wèi)星比發(fā)射質(zhì)量為m的低軌衛(wèi)星所需的能量更多。故應(yīng)選：D?！军c睛】本題

5、考查了萬有引力定律的應(yīng)用，知道萬有引力提供向心力、知道同步衛(wèi)星位于赤道平面內(nèi)是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律與萬有引力公式可以解題。5. 物體從高處下落時，如果不計空氣阻力，下列說法正確的是( )A物體的重力勢能減小 B物體的動能減小C物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 D物體的機(jī)械能總量保持不變參考答案：ACD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 用200N的拉力將地面上的一個質(zhì)量為10kg的物體提升10m（取g10m/s2，不計空氣阻力）。物體被提高后具有的重力勢能是_J（以地面為零勢能參考面）；物體被提高后具有的動能是_J。參考答案：1000 10007. （4分）水平放置的彈簧振

6、子，質(zhì)量是0.2 kg，它做簡諧運動，到平衡位置左側(cè)2 cm時受到的回復(fù)力是4 N，當(dāng)它運動到平衡位置右側(cè)4 cm，它的加速度大小為_m/s2，方向向_。參考答案：40，左8. （5分）我們在觀察日蝕時看到的太陽大小，相當(dāng)于一個籃球（直徑約為24cm）放到眼睛 m處所看到的大小。參考答案：27.59. 如下圖(a)所示，在彈簧振子的小球上安裝了一支記錄用的筆P，在下面放一白紙帶當(dāng)小球做簡諧運動時，沿垂直于振動方向拉動紙帶，筆P就在紙帶上畫出了一條振動曲線已知在某次實驗中沿如圖(a)所示方向拉動紙帶，且在某段時間內(nèi)得到如圖(b)所示的曲線根據(jù)曲線回答下列問題： （1）紙帶速度的變化是_(填“增大

7、”、“不變”或“減小”)(2)若紙帶的加速度a2m/s2，且已測出圖(b)中xab0.54m，xbc0.22m，則彈簧振子周期T_s.參考答案：(1)、 增大（2）、 0.810. (1) 如圖所示，陰極射線管(A為其陰極)放在蹄形磁鐵的N、S兩極間，射線管的A端接在直流高壓電源的_極， 射線管的B端接在直流高壓電源的_極（填：“正”或“負(fù)”）。此時，熒光屏上的電子束運動軌跡_偏轉(zhuǎn)(填“向上”、“向下”或“不”)。（2）在一個勻強電場中有M、N、P三點，它們的連線組成一個直角三角形，如圖所示。MN = 4cm，MP = 5cm，當(dāng)把電量為-210-9C的點電荷從M點移至N點時，電場力做功為81

8、0-9J，而從M點移至P點時，電場力做功也為810-9J。則電場的方向為_，電場強度的大小為_V/m。參考答案： (1). 負(fù) (2). 正 (3). 下 (4). N指向M方向 (5). 100解：（1）因為A是陰極，所以射線管的陰極A接直流高壓電源的負(fù)極B是陽極，接直流高壓電源的正極因為A是陰極，B是陽極，所以電子在陰極管中的運動方向是A到B，產(chǎn)生的電流方向是B到A（注意是電子帶負(fù)電），根據(jù)左手定則，四指指向A，手掌對向N極（就是這個角度看過去背向紙面向外），此時大拇指指向下面，所以軌跡向下偏轉(zhuǎn)（2）由電場力做功 W=qU可知，M、N間的電勢差為：，從M到P點，則得M、P間的電勢差為：，由

9、此可知NP兩點電勢相等由電場線與等勢線垂直，電場線由高電勢指向低電勢，可知電場線由N指向M方向，由：.【點睛】本題考查電場線與等勢線的關(guān)系，根據(jù)電場力做功情況判斷等勢線，根據(jù)電場線與等勢線垂直，電場線由高電勢指向低電勢的規(guī)律再確定電場線方向即可. 11. （8分）傳統(tǒng)的雷達(dá)天線依靠轉(zhuǎn)動天線來搜索空中各個方向的目標(biāo)，這嚴(yán)重影響了搜索的速度。現(xiàn)代的“雷達(dá)”是“相位控制陣列雷達(dá)”，它是由數(shù)以萬計的只有幾厘米或更小的小天線按一定的順序排列成的天線陣，小天線發(fā)出相干的電磁波，其初相位可通過電子計算機(jī)調(diào)節(jié)，從而可改變空間干涉極強的方位，這就起了快速掃描搜索空中各個方向目標(biāo)的作用。對下面的簡單模型的研究，有

10、助于了解改變相干波的初相位差對空間干涉極強方位的影響。 圖中a、b為相鄰兩個小天線，間距為d，發(fā)出波長為的相干電磁波。Ox軸通過a、b的中點且垂直于a、b的連線。若已知當(dāng)a、b發(fā)出的電磁波在a、b處的初相位相同即相位差為O時，將在與x軸成角（很?。┓较虻倪h(yuǎn)處形成干涉極強，現(xiàn)設(shè)法改變a、b發(fā)出的電磁波的初相位，使b的初相位比a的落后一個小量，結(jié)果，原來相干極強的方向?qū)淖優(yōu)?，則等于 。參考答案：12. 如圖表示一定質(zhì)量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線圖中等溫線對應(yīng)的溫度比等溫線對應(yīng)的溫度要_(填“高”或“低”)在同一等溫線下，如果該氣體的壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，則氣體的體積應(yīng)變?yōu)樵瓉淼腳倍參考答案：

11、低1/2本題考查氣體定律在兩等溫線上取體積相等的兩個狀態(tài)，可見等溫線的壓強小于等溫線的壓強，由C可得，等溫線的溫度低于等溫線的溫度；在等溫條件下，可得如果氣體的壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，則氣體的體積變?yōu)樵瓉淼?/2倍13. 利用水滴下落可以測量重力加速度g，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一盤子，調(diào)整盤子的高度，使一滴水滴碰到盤子時，恰好有另一滴水從水龍頭開始下落，而空中還有兩個正在下落的水滴，測出水龍頭處到盤子的高度為h(m)，再用秒表測量時間，從第一滴水離開水龍頭開始，到第N滴水落至盤中，共用時間為T(s)，當(dāng)?shù)谝坏嗡涞奖P子時，第二滴水離盤子的高度為_m，重力加速度g_m/s

12、2.參考答案：h2(N2)2h/9T2三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗,氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲表示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,壓縮空氣會從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,如圖乙所示,這樣就大大減小因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實驗的主要步驟:安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點計時器越過彈

13、射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點計時器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動時,紙帶始終在水平方向;滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間;先然后讓滑塊帶動紙帶一起運動;取下紙帶,重復(fù)步驟,選出較理想的紙帶如圖所示:測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。試完善實驗步驟的內(nèi)容。(2)已知打點計時器每隔0.02 s打一個點,計算可知,兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為kgm/s;兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為 kgm/s(保留三位有效數(shù)字)。(3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是 參考答案：(1)接通打點計時器的

14、電源放開滑塊1(2)0.6200.618(3)紙帶與打點計時器的限位孔有摩擦解析:作用前滑塊1的速度v1=m/s=2 m/s,其質(zhì)量與速度的乘積為0.310 kg2 m/s=0.620 kgm/s,作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度v=m/s=1.2 m/s,其質(zhì)量與速度的乘積之和為(0.310 kg+0.205 kg)1.2 m/s=0.618 kgm/s。15. 在做“碰撞中的動量守恒定律”實驗中（1）需要的測量儀器或工具有 （多選）A秒表 B天平 C刻度尺 D圓規(guī)（2）必須要求的條件是 （多選）A斜槽軌道盡量光滑以減少誤差B斜槽軌道末端的切線必須水平C入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小

15、相同D入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下（3）某次實驗中得出的落點情況如圖所示，假設(shè)碰撞過程中動量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比 參考答案：（1）BCD；（2）BD；（3）4：1【考點】驗證動量守恒定律【分析】（1）明確實驗原理，從而知道應(yīng)采用的器材；（2）根據(jù)實驗中誤差產(chǎn)生的原因，明確實驗中應(yīng)注意的事項；（3）根據(jù)動量守恒可得出質(zhì)量與水平距離乘積間的表達(dá)式，根據(jù)平拋的水平距離代入表達(dá)式即可求出對應(yīng)的質(zhì)量比值【解答】解：（1）本實驗需要天平稱量物體的質(zhì)量，需要刻度尺測量長度，需要圓規(guī)找物體的平均落點，故選：BCD（2）A、軌道是否光滑對實驗的結(jié)果沒有影響故A錯誤；B、要保

16、證碰撞后兩個球做平拋運動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，故B正確；C、入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1m2，防止碰后m1被反彈，故C錯誤；D、為保證碰撞的初速度相同，入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，故D正確；故選：BD（3）根據(jù)動量守恒定律，有：m1=m1+m2代入數(shù)據(jù)，有：m10.255=m10.155+m2（0.4110.11）解得：m1：m2=4：1故答案為：（1）BCD；（2）BD；（3）4：1四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，游泳池寬度L=15 m，水面離岸邊的高度為h1=0.5 m，在左岸邊一標(biāo)桿上裝有一A燈，A燈距地面高h(yuǎn)2=0.5 m，在右岸邊站立著一個人，E點為人眼的位置，人眼距地面離h3=1.5 m，若此人發(fā)現(xiàn)A燈經(jīng)水反射所成的像與左岸水面下某處的B燈經(jīng)折射后所成的像重合(B燈在圖中未畫出），已知水的折射率為1.3，則B燈在水面下多深處？（可用根式表示）參考答案：如圖所示，設(shè)水面為CF，A到水面點C的距離為h1+ h2，B燈與水面點C之間的距離為h，人眼到水面上點F之間的距離為h1+ h3，點C、D之間的距離為x，由A燈光的反射得：解得x=5 m （2分）B燈光的折射，有 （1分）（1分）（2分），解得：h=m。（2分）即B燈在水面下4. 3